[发明专利]一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法和应用，该柔性超材料是以柔性螺旋状超材料作为基底，其上有金纳米颗粒。所述柔性超材料是以螺旋状超材料ito膜作为基底，并由金纳米颗粒通过层层自组装方法组装而成，它在微波频段下有共振的特性，可以在特定频段检测出一个明显的共振峰，这为利用电磁场进行体内生物检测提供了一条可行的道路。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，特别涉及一种螺旋状金纳米颗粒超材料薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

生物材料对于组织修复有重要的作用。对于硬组织修复材料来说，目前人们已经开发了许多骨修复材料，并在临床上得到了广泛的应用，对骨修复产生了良好的效果。纳米材料具有许多独特而优异的性质，近年来发现对于生物体活性具有重要的影响，因此日益得到生物材料研究者的重视。我们希望能够通过结构的变换，赋予传统生物材料除了促进细胞生长外还能够感知周围组织生长情况的功能。目前已有报道螺旋结构的超材料在微波频段下有共振的特性，可以在特定频段检测出一个明显的共振峰，这为我们利用电磁场进行体内生物检测提供了一条可行的路径，而我们之前已发现纳米粒子组装体具有促进骨髓细胞分化为成骨细胞，并促进成骨细胞生长的性质，因此研究金纳米颗粒组装形成的螺旋状超结构的微波共振性质对开发多功能的新型生物组织修复材料具有重要的研究意义。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料，该柔性超材料是以柔性螺旋状超材料作为基底，其上有金纳米颗粒。

所述基底为ito膜，电阻率为6Ω/cm²。

所述金纳米颗粒的粒径为18nm。

一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)基底表面等离子体处理5分钟；

(2)将基底放入聚电解质溶液中浸泡10分钟，保证聚电解质溶液将基底全部浸没；

(3)将基底从聚电解质溶液中取出，先用自来水冲洗3分钟，再用超纯水冲洗3分钟，之后用液氮将其吹干；

(4)将基底放入金纳米颗粒胶体溶液中浸泡15分钟，保证金纳米颗粒胶体溶液将基底全部浸没；

(5)重复步骤(3)的操作，将基底洗净并用液氮吹干；这样1层金纳米颗粒薄膜就制备完毕；

(6)重复步骤(2)-(5)，制备多层螺旋状金纳米颗粒超材料薄膜。

步骤(2)中，所述聚电解质为聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，其在聚电解质溶液中的体积分数为2％。

步骤(4)中，所述金纳米颗粒胶体溶液的浓度为0.5mg/ml。

步骤(3)和(5)中，冲洗时，沿同一个方向进行冲洗。

本发明的另一个目的是提供上述螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料在生物检测中的应用，具体包括如下步骤：

(1)用制备好的螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料在骨修复材料表面进行修饰；

(2)将骨修复材料植入人体内，运用螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料对电磁波的响应，进行体外无创检测。

有益效果：本发明提供的螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料在微波频段下有共振的特性，可以在特定频段检测出一个明显的共振峰，这为利用电磁场进行体内生物检测提供了一条可行的路径，可以将其对骨修复材料表面进行修饰，进而将骨修复材料植入人体内，运用螺旋结构纳米颗粒薄膜对电磁波的响应，可以进行体内无创检测。